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• Omar Alejandro Martínez

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• Tratamiento a base de calor
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Procesos de fabricación

INDICE

Introducción................................................................................................ 2 Proceso mecanizado....................................................................................3 Procesos de manufactura con arranque de viruta:......................................5 Torneado...................................................................................................... 5 Fresado........................................................................................................ 6 Taladrado..................................................................................................... 7 Limado........................................................................................................ 8 Brochado..................................................................................................... 9 Procesos de manufactura sin arranques de viruta.......................................9 Inyección de plásticos...............................................................................10 Fundición................................................................................................... 11 Conclusión................................................................................................. 12 Bibliografía................................................................................................ 12 REPORTES DE INVESTIGACIÓN...................................................................14 PROCESOS PRIMARIOS............................................................................... 14 PROCESOS DE CONFORMADO....................................................................15 MÉTODOS DE FUNDICIÓN O COLADA.........................................................17 MÉTODOS DE MOLDEO...............................................................................19 PROCESOS SECUNDARIOS..........................................................................24 TRATAMIENTOS TÉRMICOS DE LOS METALES..............................................25 PROCESOS TERCIARIOS.............................................................................. 28 TRATAMIENTOS SUPERFICIALES..................................................................29

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ENSAMBLES Y UNIONES.............................................................................. 31

Procesos de fabricación

Introducción

El mecanizado es un proceso de fabricación que comprende un conjunto de operaciones de conformación de piezas mediante remoción de material, ya sea por arranque de viruta o por abrasión. Se realiza a partir de productos semielaborados como lingotes, tochos, barras u otras piezas previamente conformadas por otros procesos como moldeo o forja. Los productos obtenidos pueden ser finales o semielaborados que requieran operaciones posteriores. Este trabajo pretende darle al lector una recopilación de los diferentes y diversos procesos que existen dentro del campo del mecanizado, cabe destacar que mucho de estos procesos (por no

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decir la mayoría) trabajan con metales.

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Proceso mecanizado

Se caracterizan por la obtención de la geometría final de la pieza mediante la eliminación del material sobrante de una preforma de partida. Según el método empleado en la eliminación del material, pueden considerarse incluidas dentro de los procesos de mecanizado las dos siguientes categorías de procesos. De forma general, se pueden resumir en tres grandes grupos los materiales mecanizables. 

Metales: Conformados por metales y aleaciones, estos pueden conformarse por arranque de material, sin embargo a algunos se les aplica un tratamiento térmico para ayudar con la

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maquinabilidad del material. Plásticos y compuestos de plásticos. Cerámicos, a los que preferiblemente se les aplica el mecanizado abrasivo.

Ya que no todos los materiales se destinan para el mismo uso, existen diferentes procedimientos destinados para tratar materiales con diferentes propiedades 

Procesos Convencionales. La eliminación de material se realiza fundamentalmente por medios

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mecánicos. Los procesos de torneado, fresado y taladrado, pertenecen a este grupo. Procesos No Convencionales. La eliminación de material se debe fundamentalmente a otros medios diferentes de los mecánicos (eléctricos, físico-químicos, etc.). Procesos pertenecientes a este grupo son la electroerosión y el fresado químico entre otros. Destacando los diferentes procesos tenemos una serie de pasos para ubicar los diferentes tipos de mecanizado recalcando su única función “separar materiales de un material” siguiendo la lógica tenemos 4 tipos generales que entrarían dentro del proceso de un mecanizado.

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1. Mecanizado por arranque de viruta

Procesos de fabricación Aquel material arrancado, dejando deshecho de pequeñas partes de viruta, se hace con herramientas de varias cuchillas o filos, separando capas del material 2. Movimiento de Corte Mecanizado de 2 movimientos; Movimiento principal, responsable de la eliminación del material Movimiento de avance, marcar la trayectoria que debe seguir la herramienta 3. Mecanizado Manual. Aquella que hace el individuo, como cortes con segueta, sierras, limas, etc. 4. Máquina-Herramienta. Generalmente con herramientas semiautomáticas con motor incluido, pero el esfuerzo de mecanizado es realizado por un equipo mecánico, con los motores y mecanismos necesarios. Taladro, torno, cepilladora etc.

Procesos de manufactura con arranque de viruta: El material es arrancado o cortado con una herramienta dando lugar a un desperdicio o viruta. La herramienta consta, generalmente, de uno o varios filos o cuchillas que separan la viruta de la

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pieza en cada pasada. En el mecanizado por arranque de viruta se dan procesos

Procesos de fabricación de desbaste (eliminación de mucho material con poca precisión; proceso intermedio) y de acabado (eliminación de poco material con mucha precisión; proceso final cuyo objetivo es el de dar el acabado superficial que se requiera a las distintas superficies de la pieza). Sin embargo, tiene una limitación física: no se puede eliminar todo el material que se quiera porque llega un momento en que el esfuerzo para apretar la herramienta contra la pieza es tan liviano que la herramienta no penetra y no se llega a extraer viruta.

Torneado

Se conoce como tornear al proceso de mecanizado realizado con un torno (máquina-herramienta para tornear) en el cual la pieza o barra gira y mediante herramientas acopladas se pueden realizar distintas operaciones de mecanizado, tales como, cilindrado sobre el eje o interiores, roscados, agujeros, ranuras o distintas formas. Para efectuar el torneado los tornos disponen de portaherramientas adecuados para fijar las herramientas adecuadamente, que permiten realizar las operaciones de torneado que cada pieza requiera, como los porta-brocas, para la realización de agujeros mediante brocas, o las torretas para la fijación de las herramienta es de acero rápido, o plaquita de metal duro.

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Fresado

Procesos de fabricación El fresado consiste principalmente en el corte del material que se mecaniza con una herramienta rotativa de varios filos, que se llaman dientes, labios o plaquitas de metal duro, que ejecuta movimientos en casi cualquier dirección de los tres ejes posibles en los que puede desplazar la mesa donde va fijada la pieza que se mecaniza.

Con el uso creciente de las fresadoras de control numérico están aumentando las operaciones de fresado que se pueden realizar con este tipo de máquinas, siendo así que el fresado se ha convertido en un método polivalente de mecanizado. El desarrollo de las herramientas ha contribuido también a crear nuevas posibilidades de fresado además de incrementar de forma considerable la productividad, la calidad y exactitud de las operaciones realizadas.

Taladrado

De todos los procesos de maquinado, el taladrado es considerado como uno de los procesos más importantes debido a su amplio uso. El taladrado es un proceso de maquinado por el cual produce agujeros. Una de las máquinas más simples empleada en los trabajos de producción es el taladro prensa. Esta máquina produce un agujero en un objeto forzado contra él una broca giratoria. Se pueden obtener los mismos resultados en algunas máquinas conservando estacionaria la broca y girando el material. A pesar de que esta máquina es especializada en taladrado, efectúa un número de

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operaciones similares con la adición de las herramientas apropiadas.

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Limado

Es la operación manual por la que se quitan con la lima pequeñas cantidades de metal, con el fin de dar a una pieza la forma y las dimensiones deseadas. Tiene dos pasos o características principales: –Desbastado: es el limado hecho con lima basta, que desprende mucho material. Las huellas de la lima son visibles a simple vista. –Acabado: se efectúa con limas finas, las cuales desprenden poco material y dejan la superficie exenta de surcos o huellas apreciables. La operación de limado es la que más ayuda a comprender el valor y el sentido de la precisión mecánica, es decir, la que más forma la mentalidad del mecánico, sea cual fuere la especialidad a

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la que luego se dedique.

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Brochado

El brochado consiste en pasar una herramienta rectilínea de filos múltiples, llamada brocha, sobre la superficie a tallar en la pieza, ya sea exterior o interior, para darle una forma determinada. El brochado se realiza normalmente de una sola pasada mediante el avance continuo de la brocha, la cual retrocede a su punto de partida después de completar su recorrido. La brocha trabaja por arranque progresivo de material mediante el escalonamiento racional de los dientes, determinado por la forma cónica de la herramienta. La forma de la herramienta permite obtener formas que por otro procedimiento serían muy costosas o imposibles.

Procesos de manufactura sin arranques de viruta Todas las piezas metálicas, excepto las fundidas, en algún momento de su fabricación han estado sometidas a una operación al menos de conformado de metales, y con frecuencia se necesitan varias operaciones diferentes. Así, el acero que se utiliza en la fabricación de tubos para la construcción de sillas se forja, se lamina en caliente varias veces, se lamina en frío hasta transformarlo en chapa, se corta en tiras, se le da en frío la forma tubular, se suelda, se maquina en soldadura y, a veces, también se estira en frío. Esto, aparte de todos los tratamientos subsidiarios. La teoría del conformado de metales puede ayudar a determinar la forma de utilizar

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las máquinas de la manera más eficiente posible, así como a mejorar la productividad.

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Inyección de plásticos

La inyección, es un proceso adecuado para piezas de gran consumo. La materia prima se puede transformar en un producto acabado en un solo paso. Con la inyección se pueden obtener piezas de variado peso y con geometrías complicadas. Para la economía del proceso es decisivo el número de piezas por unidad de tiempo (producción). Las características más importantes del proceso de inyección son las siguientes: - La pieza se obtiene en una sola etapa. - Se necesita poco o ningún trabajo final sobre la pieza obtenida. - El proceso es totalmente automatizable. - Las condiciones de fabricación son fácilmente reproducibles.

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- Las piezas acabadas son de una gran calidad.

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Fundición

Se denomina fundición o esmelter (del inglés smelter, ‘fundidor’) al proceso de fabricación de piezas, comúnmente metálicas pero también de plástico, consistente en fundir un material e introducirlo en una cavidad, llamada molde, donde se solidifica. El proceso más común es la fundición en arena, por ser ésta un material refractario muy abundante en la naturaleza y que, mezclada con arcilla, adquiere cohesión y maleabilidad sin perder la permeabilidad que posibilita evacuar los gases del molde al tiempo que se vierte el metal fundido. La fundición en arena consiste en colar un metal fundido, típicamente aleaciones de hierro, acero, bronce, latón y otros, en un molde de arena, dejarlo solidificar y posteriormente romper el molde

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para extraer la pieza fundida.

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Conclusión Para finalizar el trabajo, vamos a realizar un repaso breve y conciso de lo que viene siendo en conjunto el proceso de “mecanizado”. Bien, sabemos que mecanizado hace alusión a un “proceso de fabricación que comprende un conjunto de operaciones de conformación de piezas mediante la eliminación de material, ya sea por arranque de viruta o por abrasión”. En otras palabras, todo proceso que se requiera de algo metálico, específicamente “piezas” para la elaboración de un producto a través de un material que no ha sido modificado para darle la apariencia final. Podemos encontrar ejemplos como los “engranes” o engranajes, los especialistas en corte como sierras, lima, cincel etc. Hasta un simple sacapuntas que si bien no trabaja directamente con un metal si hace muestra de un mecanizado que saca “viruta” o separa diferentes capas de dicho material. Para finalizar con la conclusión cabe recalcar que estos tipos de mecanizado se han desarrollado para facilitar el trabajo y manipulación de metales que requieran de corte.

Bibliografía Wikipedia.

(2013).

Mecanizado.

2016,

de

Wikipedia

Sitio

web:

https://es.wikipedia.org/wiki/Mecanizado FEMEVAL. (2010). Concepto de Mecanizado. 2013, de http://www.mecanizados.eu/ Sitio web: http://www.mecanizados.eu/index.php/que-es-mecanizar.html Gleser y asociados. (2010). Ejemplos de mecanizado. 2016, de Gleser Sitio web: http://www.gleseronline.de/servicios/raeumen/ejemplos-de-mecanizado/?lang=es http://sistemamid.com/panel/uploads/biblioteca/2014-08-06_10-33-49108377.pdf http://campus.fi.uba.ar/file.php/295/Material_Complementario/Tecnicas_Modernas_de_Mecanizado _III.pdf

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http://www.sistemamid.com/panel/uploads/biblioteca/2014-08-01_09-19-24108306.pdf

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REPORTES DE INVESTIGACIÓN

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PROCESOS PRIMARIOS

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PROCESOS DE CONFORMADO Los procesos de conformado de metales comprenden un amplio grupo de procesos de manufactura, en los cuales se usa la deformación plástica para cambiar las formas de las piezas metálicas. En los procesos de conformado, las herramientas, usualmente dados de conformación, ejercen esfuerzos sobre la pieza de trabajo que las obligan a tomar la forma de la geometría del dado.

CURVA DE ESFUERZO VS DEFORMACIÓN Debido a que los metales deben ser conformados en la zona de comportamiento plástico, es necesario superar el límite de fluencia para que la deformación sea permanente. Por lo cual, el material es sometido a esfuerzos superiores a sus límites elásticos, estos límites se elevan consumiendo así la ductilidad.

TRABAJO EN FRIO Se refiere al trabajo a temperatura ambiente o menor. Este trabajo ocurre al aplicar un esfuerzo mayor que la resistencia de cedencia original de metal, produciendo a la vez una deformación. Características

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Mejor precisión Menores tolerancias Mejores acabados superficiales Mayor dureza de las partes

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Requiere mayor esfuerzo

TRABAJO EN CALIENTE Se define como la deformación plástica del material metálico a una temperatura mayor que la de recristalización. La ventaja principal del trabajo en caliente consiste en la obtención de una deformación plástica casi ilimitada, que además es adecuada para moldear partes grandes porque el metal tiene una baja resistencia de cedencia y una alta ductilidad.

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Características Mayores modificaciones a la forma de la pieza de trabajo Menores esfuerzos Opción de trabajar con metales que se fracturan cuando son trabajados en frío

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MÉTODOS DE FUNDICIÓN O COLADA En el proceso de fundición, el metal fundido fluye por gravedad u otra fuerza dentro de un molde donde se solidifica y toma la forma de la cavidad del molde El término fundición se aplica también a la parte resultante de este proceso. Es uno de los más antiguos procesos de formado que se remonta 6 mil años atrás. El principio de la fundición es simple: se funde el metal, se vacía en un molde y se deja enfriar.

Descripción del proceso de colada

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La fundición incluye la producción de lingotes y la fundición de piezas de forma particular. El término lingote se asocia usualmente con las industrias de metales primarios; describe la producción de una pieza generalmente grande de forma simple, diseñada para volver a formarse en procesos subsiguientes como laminado o forjado. La producción de piezas de geometría compleja involucra la producción de elementos que solo serán modificados, en su geometría y dimensiones, mediante procesos con arranque de viruta.

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Existen diversos métodos utilizados en la producción de piezas de geometría irregular, lo cual hace de este proceso uno de los más versátiles en manufactura. Sus posibilidades y ventajas son las siguientes:

La fundición se puede usar para crear partes de geometría compleja (figura 2.2) Algunos procesos de fundición pueden producir partes de forma neta que no requieren operaciones subsecuentes para llenar los requisitos geométricos y dimensionales de la pieza. Se puede usar la fundición para producir partes muy grandes. Se han fabricado piezas fundidas que pesan más de 100 toneladas. El proceso de fundición puede realizarse en cualquier metal o aleación que pueda calentarse y pasar al estado líquido. En este caso el proceso está limitado a materiales con temperaturas de fusión menores a los 1750 °C, por lo que los metales refractarios no son procesados mediante estas técnicas. La factibilidad de aproximarse a la geometría y dimensiones finales vuelve a los procesos de fundición una opción muy económica en el caso de que el diseño conlleve a una geometría irregular. No obstante, también hay desventajas asociadas con la fundición y sus diferentes métodos. Éstas incluyen la porosidad y las propiedades mecánicas inherentes al proceso de solidificación y enfriamiento.

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Las piezas de fundición fluctúan en tamaño, desde pequeños componentes que pesan solamente unos cuantos gramos hasta grandes productos de más de 100 toneladas. La lista incluye coronas dentales, joyería, estatuas, estufas de hierro fundido, bloques y cabezas para motores automotrices, bases para máquinas, ruedas para ferrocarril, utensilios de cocina, carcasas para bombas. Se pueden fundir casi todas las variedades de metales ferrosos y no ferrosos.

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MÉTODOS DE MOLDEO Cuatro métodos constituyen la gran parte de las técnicas de procesos de materiales

plásticos, estos son:

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Moldeo por compresión.

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Moldeo por transferencia.

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Moldeo por inyección.

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Moldeo por extrusión.

En la fabricación de piezas de material plástico, se emplean diversos tipos de moldes que delimitan la masa plástica, mientras endurece y conserva la forma deseada. Estos moldes se montan en una prensa que abrirá y cerrara el molde, que aplicara una gran presión si es preciso, y que facilitara la carga del molde por medios externos.

El material plástico se mantiene en el molde bajo presión mientras endurece suficientemente de modo que se conserva su forma después de la extracción.

Para calentar los moldes se emplean vapor, agua caliente, aceite o electricidad. La clase de calefacción a emplear en un trabajo dado, viene determinada por los medios de que se dispone y por el carácter del propio trabajo.

En algunos casos los moldes deben enfriarse mediante circulación de agua u otro líquido refrigerante, para mantener constante la temperatura de los moldes se dispone de equipos acondicionados para este fin.

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Los compuestos plásticos difieren grandemente entre si y se prestan a una gran variedad de métodos de moldeo. Cada material se adapta mejor a alguno de los métodos aunque muchos se pueden fabricar por varios de ellos. El material para moldearse se encuentra en forma de polvo, granular, aunque para algunos existe

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una operación preliminar de preformado, antes de usarlo.

MOLDEO POR COMPRESIÓN Es un proceso empleado con los plástico termofijos, ya que existen procesos más rápidos para los termoplásticos: Consiste en depositar ciertas cantidades del material en estado granulado o bien preformado en tabletas en la cavidad inferior del molde metálico; es continuamente calentada mediante vapor o electricidad.

El molde inferior se eleva y se pone en contacto con la mitad superior que también se calienta, se aplica presión mediante un cilindro hidráulico, lo que causa que el plástico fluya en la cavidad del molde y se conforme la pieza. Después de la compresión, la pieza se solidifica, se saca de la matriz. Las presiones de compresión pueden variar entre 140 a 700 Kg/cm., según el tamaño y la configuración de la pieza. Las temperaturas del molde varían de 60 a 120° C., dependiendo también del material de relleno.

Algunos materiales termoplásticos se procesan por compresión, para el ciclo de calentamiento y enfriamiento rápido del molde aumenta la dificultad en el uso de tales materiales, a menos que el molde se enfrié suficientemente antes de la expulsión, hay peligro de torcedura de la pieza.

Las ventajas del proceso son:

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Poco desperdicio del material.

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Bajo costo de acabado y obtención de piezas grandes.

Las desventajas del proceso son:

La dificultad de obtener formas intrincadas (bordes, agujeros pequeños).

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La dificultad de obtener tolerancias más cerradas de +0.13 mm. y -0.13 mm. 12

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MOLDEO POR TRANSFERENCIA Este proceso se usa más con los plásticos termofijos cuando se requieren partes intricadas o de gran exactitud.

Mediante este método el material preformado y precalentado se coloca en la cavidad de transferencia y tan pronto como está suficientemente reblandecido, mediante el pistón hidráulico es forzado a penetrar en la cavidad del molde donde finaliza su polimerizado o cura.

El moldeo es costoso, pero pueden mantenerse tolerancias más exactas y densidad más uniforme, el tiempo por lo general es más corto para secciones gruesas y pueden moldearse secciones gruesas y delgadas e insertas con menos problemas que en otros moldes.

Las presiones empleadas son del 50 al 100% mayor que para el moldeo por compresión y esta es una de las razones que permiten obtener formas complejas. La exactitud dimensional es buena y la velocidad de la producción es más rápida que en el moldeo por compresión. Las principales ventajas son:

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Se pueden moldear piezas muy complejas con inserciones largas y complicadas.

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Se pueden moldear piezas que tienen secciones gruesas y delgadas al mismo tiempo.

Las desventajas de este método son:

Los moldes son más caros que para el moldeo por compresión.

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Hay mayor desperdicio del material, ya que los sobrantes no se pueden procesar.

MOLDEO POR INYECCIÓN El moldeo por inyección es el proceso más usado para la manufactura de componentes termoplásticos. En este proceso, el plástico fundido se fuerza hacia la cavidad de la matriz metálica que se ha maquinado a la forma del producto deseado.

Cuando el plástico ha solidificado lo suficiente, se abre la matriz y se extrae la pieza. El material plástico crudo se coloca en forma de bolitas en la tolva de la máquina. Luego entra al calentador en donde se funde. El plástico fundido se empuja entonces hacia la cavidad del dado mediante aplicación directa de presión hidráulica o mecánica.

Las máquinas de moldeo por inyección de gran capacidad pueden ejercer varios cientos de toneladas de presión y pueden utilizarse para fabricar grandes piezas de plástico de una pieza. Como ejemplos se incluyen los componentes de carrocerías de automóvil, como los ensambles, cofres, salpicaderas, parachoques y parrillas.

El proceso de inyección se puede resumir en cinco pasos Paso 1: Las partes del molde se cierran. Paso 2: El pistón se mueve hacia delante y empuja el material dentro del cilindro de calefacción, al mismo tiempo, inyecta el material plastificado dentro del molde. Paso 3: El pistón permanece en esta posición por algún tiempo manteniendo la presión a través de la boquilla. Durante este tiempo el material se está enfriando y solidificando lo necesario para mantener la forma del molde. Paso 4: El pistón retrocede, pero el molde permanece cerrado, una nueva cantidad de material cae desde la tolva alimentadora.

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Paso 5: El molde se abre al mismo tiempo que expulsa las piezas moldeadas mediante la acción de los botadores.

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Las ventajas de este proceso son:

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Ahorro del material, espacio de fabricación y tiempo de producción.

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Exactitud de forma y dimensiones de las piezas inyectadas.

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Posibilidad de formación de orificios e inserción de elementos de otros materiales con los que la producción se hace completa.

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Superficie lisa y limpia de las piezas inyectadas.

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Buenas propiedades de resistencia.

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Rápida producción de gran cantidad de piezas.

Las desventajas del proceso son:

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No recomendable para baja producción a causa del alto costo herramental.

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Las resinas pueden solidificarse antes de llenar el molde cuando se trata de secciones muy delgadas.

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Piezas complicadas aumentan el costo herramental.

MOLDEO POR EXTRUSIÓN

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En este proceso con material granulado se alimenta a la tolva forzándola luego a través de una cámara de calentamiento por medio de una rosca espiral. En la cámara el material se convierte en una masa densa y viscosa, forma en la cual se

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pasa a través de la matriz. AI abandonar la matriz, se le enfría por medio de aire, agua o por contacto con una superficie fría endureciéndose gradualmente al descargar sobre el transportador. En esta forma se producen fácilmente tubos largos, varillas, secciones moldeadas y muchas secciones especiales.

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PROCESOS SECUNDARIOS

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TRATAMIENTOS TÉRMICOS DE LOS METALES Se trata de variar la temperatura del material pero sin variar la composición química. Mejora las propiedades de los metales y aleaciones, por lo general, de tipo mecánico. En ocasiones se utiliza este tipo de tratamientos para, posteriormente, conformar el material.

TEMPLE El temple se utiliza para obtener un tipo de aceros de alta dureza llamado martensita. Se trata de elevar la temperatura del acero hasta una temperatura cercana a 1000 ºC y posteriormente someterlo a enfriamientos rápidos o bruscos y continuos en agua, aceite o aire.

La capacidad de un acero para transformarse en martensita durante el temple depende de la composición química del acero y se denomina templabilidad.

Al obtener aceros martensíticos, en realidad, se pretende aumentar la dureza. El problema es que el acero resultante será muy frágil y poco dúctil, porque existen altas tensiones internas.

ENSAYO DE TEMPLABILIDAD O ENSAYO DE JOMINY

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El ensayo de Jominy consiste en templar una muestra estándar de acero llamada probeta con un chorro de agua de caudal y temperatura constante. La temperatura de la probeta se eleva y se proyecta el chorro de agua por uno de los extremos de la probeta. Ese extremo de la probeta se enfriará rápidamente, sufriendo el temple y será más duro que el otro extremo. Luego se mide la dureza de la probeta cada 1,5 mm a lo largo y se traza la curva de templabilidad.

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La curva de templabilidad asegura que si la dureza disminuye rápidamente conforme nos alejamos del extremo templado, el acero tendrá una templabilidad baja, mientras que los aceros cuyas curvas son casi horizontales serán de alta templabilidad, es decir, susceptibles de endurecerse rápido cuando sufren temple.

REVENIDO El revenido es el tratamiento térmico que sigue al temple. Recuerda que un acero templado es aquel que tiene una dureza muy alta (llamado martensita), pero tiene el inconveniente de ser frágil y poco porque tiene tensiones internas. El revenido consiste en calentar la pieza templada hasta cierta temperatura, para reducir las tensiones internas que tiene el acero martensítico (de alta dureza). De esto modo, evitamos que el acero sea frágil, sacrificando un poco la dureza. La velocidad de enfriamiento es, por lo general, rápida.

RECOCIDO El recocido consiste en calentar un material hasta una temperatura dada y, posteriormente, enfriarlo lentamente. Se utiliza, al igual que el caso anterior, para suprimir los defectos del temple. Se persigue:

Eliminar tensiones del temple. Aumentar la plasticidad, ductilidad y tenacidad del acero.

Proceso del recocido

Se calienta el acero hasta una temperatura dada Se mantiene la temperatura durante un tiempo Se enfría lentamente hasta temperatura ambiente, controlando la velocidad de enfriamiento.

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Si la variación de temperatura es muy alta, pueden aparecer tensiones internas que inducen grietas o deformaciones.

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El grado de plasticidad que se quiere dotar al metal depende de la velocidad de enfriamiento y la temperatura a la que se elevó inicialmente.

NORMALIZADO Este tratamiento se emplea para eliminar tensiones internas sufridas por el material tras una conformación mecánica, tales como una forja o laminación para conferir al acero unas propiedades que se consideran normales de su composición.

El normalizado se practica calentando rápidamente el material hasta una temperatura crítica y se mantiene en ella durante un tiempo. A partir de ese momento, su estructura interna se vuelve más uniforme y aumenta la tenacidad del acero.

Tratamientos termoquímicos de los metales

Mediante este tipo de tratamientos, el metal sufre procesos de calentamiento y enfriamiento y se varía la composición química superficial de los aceros, adicionando otros elementos para mejorar las propiedades en la superficie, principalmente la dureza o resistencia a la corrosión, sin modificar otras propiedades esenciales tales como ductilidad.

Cementación: Consiste en aumentar la cantidad de carbono de la capa exterior de los aceros. Se mejora la dureza superficial y la resiliencia. Se aplica a piezas que deben ser resistentes a golpes y la vez al desgaste. Se aplica a los aceros.

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Nitruración: Consiste en endurecer la superficie de los aceros y fundiciones. Las durezas son elevadas y tienen alta resistencia a la corrosión. El componente químico añadido es nitrógeno, que se obtiene del amoniaco.

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PROCESOS TERCIARIOS

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TRATAMIENTOS SUPERFICIALES Reciben también el nombre de tratamientos termoquímicos y consisten en diversos tratamientos aplicados al acero en los cuales la composición de la superficie de la pieza se altera por la adición de carbono, nitrógeno u otros elementos con el objetivo de obtener una resistencia al desgaste, al impacto, a la fatiga conservando un núcleo blando y dúctil. El endurecer la superficie de una pieza, es un proceso importante para muchos campos de la ingeniería, donde se requieren que los materiales posean propiedades como las mencionadas anteriormente, como es el campo de la industria automotriz, mecánica, química, etc. la industria nacional no es ajena a este tipo de proceso, destacándose procesos como a carburización o difusión de carbono, nitruración o difusión de nitrógeno y en algunos casos la carbunitruración que es la combinación de los dos procesos.

CARBURIZACIÓN

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Recibe también el nombre de cementación y es un tratamiento de endurecimiento superficial que consiste básicamente en calentar la pieza de acero de bajo carbono en presencia de un medio rico en carbono de manera que este se difunda dentro de la superficie aumentando el contenido de carbono en la capa superficial de la pieza. Como se mencionó, este proceso se lleva a cabo por el mecanismo de difusión (movimiento de partículas de un área en donde están en alta concentración a un área donde están en menor concentración hasta que estén repartidas uniformemente) controlada del carbono. El paso inicial es elevar la temperatura del acero hasta la zona autenítica con el fin de que difunda fácilmente la atmósfera decarbono hacia la austenita. A continuación cundo el acero es enfriado (templado) y revenido, la superficie de la pieza posee una estructura martensítica revenida, mientras el núcleo de la pieza permanece con estructura blanda y dúctil (ferrita), como se muestra en la figura 48. Ejemplos de piezas a las cuales es común aplicar este proceso son: Piñones, coronas, ejes, levas, guías, chavetas, columnas, etc.

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• Carburización en caja: Esta variante del proceso de carburización, consiste en introducir en un horno materiales cabonaceos como carbón vegetal o coque que se empacan en un recipiente cerrado junto con las piezas que se desea endurecer superficialmente para que se lleve a cabo el proceso de difusión y permita obtener martensita en su superficie.

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• Carburización gaseosa: Consiste en introducir combustibles hidrocarburos como el propano (C3H8) dentro de un horno sellado para difundir el carbono dentro de la superficie de la pieza. Con este método e realiza una aportación de carbono a la pieza creándose una capa, la cual puede ir desde 0.8 hasta 2.5 mm de profundidad y entrega piezas en un menor tiempo, con características más uniformes y de mejor aspecto, no obstante, el costo de los equipos lo hace aún poco rentable. Las temperaturas típicas de carburización son entre 875 – 925 ºC dentro del rango de la austenita.

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ENSAMBLES Y UNIONES Transmite las fuerzas mediante tensiones de compresión localizadas entre las mismas piezas mediante el corte y la mecanización adecuados

NO PERMANENTES La Función básica De proceso de ensamble, (montaje) es unir dos o más partes entre sí para formar un conjunto o subconjunto completo. La unión de las partes se puede lograr con soldadura de arco o de gas, soldadura blanda o dura o con el uso de sujetadores mecánicos o de adhesivos. Sujeción mecánica se puede lograr por medio de tornillos, remaches, roblones, pasadores, cuñas y uniones por ajuste a presión estos últimos se consideran semi permanente, las efectuadas con otros sujetadores mecánicos no son permanentes los mecánicos son más costosos y requiere capacidad en la preparación de partes por unir.

PERMANENTES Algunas Partes se unen de modo permanente con soldadura eléctrica o de gas, soldadura blanda, o dura y algunos adhesivos. La soldadura se efectúa con el uso de calor, de presión o ambos. El calor producirá cierto efecto sobre las partes unidas para satisfacer la amplia variedad de necesidades en la manufactura, se han desarrollado y están en uso.

IMPORTANCIA DE LOS ENSAMBLES Son una de las partes más importantes en la carpintería ya que todas los armazones que integran un mueble se basan en ellos y son estos los que dan robustez y hasta una vista agradable a los trabajos, así como todos los aparatos electrodomésticos, calzado, muebles, y un sinfín de cosas que forman parte de nuestra vida cotidiana y que los hacen resistentes y confiables al uso.

APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA

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En los últimos años, el uso de las tecnologías de adhesivos modernos ha adquirido cada vez más importancia para la industria de transformación de los metales. No es extraño, ya que los adhesivos de alto rendimiento ofrecen múltiples ventajas, tanto al constructor como al transformador. Especialmente la característica de unir los metales más diversos, con rapidez y seguridad, ha contribuido a que los adhesivos sean imprescindibles actualmente en múltiples procesos de producción

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Respecto a los ensambles tradicionales las uniones pegadas son mejores para el esfuerzo dinámico, además, al prescindir de taladros para la unión de las piezas, nos ahorramos el debilitamiento de las mismas.